Критериями включения в исследуемую группу был клинический диагноз
расстройства аутистического спектра и возраст от 2 до 18 лет; исключения: детский церебральный паралич, эпилепсия, синдром Дауна и другие заболевания влияющие на психомоторное развитие в раннем детстве.
Было отобрано 140 детей с РАС, из них 53 девочки и 87 мальчиков. На момент проведения исследования у детей не было никаких признаков инфекции. Самому старшему пациенту было 18 лет, самому младшему — 2,5 года, средний возраст — 9,5 лет. В сельской местности проживали 49% пациентов из этой группы и 51% — в городской местности. Все дети были европеоидной расы.
Анализ в волосах был проведен в отделе биохимии и спектроскопии Военного Технологический университет в Варшаве.
Концентрацию Mg оценивали с помощью атомно-абсорбционного спектрофотометра производства Perkin Elmer (модель 2100 с пламенным распылителем и лампами с полым катодом производства Perkin Elmer) с использованием F-AAS.
Определение в сыворотке крови проводили с использованием радиоиммунологического метода. Уровень в сыворотке крови определяли биохимическим методом. Оба анализа были проведены в сыворотке крови после приема пищи.
Статистический анализ проводился с использованием программного обеспечения Statistica12.0
Наше исследование включало только анализ волос на уровень магния и количество магния и в сыворотке крови.
Результаты
В качестве отправной точки было выбрано исследование, в котором у 7400 детей и молодых взрослых, были определены пять основных биоэлементов и токсичных
металлов, с помощью анализа волос, что было рассмотрено как эталонные нормы в волосах польского населения1,2. Во всех проанализированных случаях уровень магния в сыворотке крови оставался в пределах нормы. Диапазон измерений составлял от 0,9 до 1,3 ммоль/л (нормальный диапазон: 0,8–1,5 ммоль/л), среднее значение: 1,1 ммоль/л.
Результаты текущего исследования показали низкий уровень магния в волосах детей с расстройствами аутистического спектра, что является одной из причин снижения эффективности и функции системы АТФ/АДФ и снижения метилирования гомоцистеина. Предыдущее исследование3, которое мы проводили в прошлом на разных группах пациентов, подтверждают повышенный уровень гомоцистеина, выявленный у большинства проанализированных детей с аутизмом, что позволяет предположить, что оценка уровня магния в волосах может быть использована в качестве одного из диагностических критериев для выявления РАС.
Полученные результаты оказались значительно ниже ожидаемых норм, а усиливается с возрастом (рис. 1).
Уровень магния в сыворотке крови у детей с расстройствами аутистического спектра.
Высокий уровень гомоцистеина и окислительный стресс, как правило, связаны с нервно-психическими расстройствами. Предыдущие исследования4 сравнивали уровень гомоцистеина и других биомаркеров у детей с аутизмом с соответствующими значениями у здоровых детей соответствующего возраста. Исследование доказало, что у детей с аутизмом значительно выше уровень гомоцистеина, что отрицательно коррелирует с активностью глутатионпероксидазы и дефицитом .
Ранее было проведено исследование5, в котором оценивались концентрации метаболитов в путях трансметилирования и транссульфурации метионина у детей с РАС. Исследователи обнаружили, что существует нарушение концентрации
фолиевой кислоты, бетаина и (форма ) и это согласуется с нарушенной способностью к метилированию и повышенным окислительным стрессом. Введение добавок было эффективным в нормализации метаболического дисбаланса у детей с аутизмом.
К сожалению, в текущем исследовании не была проанализирована концентрация витаминов группы В.
Как показывают Hartzell and Seneff6, роль гомоцистеина еще предстоит выяснить, поскольку он может увеличиваться при аутизме4, а также уменьшаться7. Снижение уровня гомоцистеина может отражать дефицит серосодержащих
аминокислот, тогда как увеличение может отражать дисфункцию пути, который восстанавливает метионин из гомоцистеина и зависит как от фолиевой кислоты, так и от кобаламина (витамина В12) в качестве кофакторов.
Анализ гомоцистеина в сыворотке крови у детей с расстройствами аутистического спектра.
Как свободный сульфат, так и восстановленный , которые истощаются при аутизме, важны для детоксикации, и более низкие уровни этих метаболитов
связаны с окислительным стрессом, что может объяснить, почему биомаркеры воспаления и антиоксидантные биомаркеры, как правило, выше при аутизме.
Более высокая подверженность окислительному стрессу и более низкая способность к метилированию могут привести к развитию и клиническим проявлениям аутизма.
Различные исследования предполагают возможное взаимодействие между транссульфурацией цикла метионина и андрогенными путями у некоторых детей с расстройствами аутистического спектра7 .
Результаты, полученные в текущем исследовании, позволяют выдвинуть гипотезу о том, что дефицит магния снижает уровень АТФ, уменьшает метилирование гомоцистеина, следовательно, уменьшая транскрипцию генома и снижая синаптическую пластичность (рис. 3). АТФ (аденозинтрифосфат) — вещество, поставляющее энергию для большинства биохимических реакций, происходящих в клетке
По словам Marlowe8, низкая концентрация магния у детей с аутизмом, по сравнению как со здоровой контрольной группой, так и с лабораторными нормами, доказывает множество различных теорий о связи между магнием и ранним детским аутизмом.
1
Первая теория объясняет существенную роль магния в использовании в качестве кофактора ферментативных реакций, который принимает участие в метаболизме различных нейромедиаторов. Следовательно, возможно, что терапевтический эффект магния и связан, по крайней мере частично, с модификацией метаболизма дофамина. Если дофаминергические системы незрелы или атипичны при аутизме, это может объяснить эффект обоих этих элементов у детей с аутизмом. Основная роль магния в утилизации витамина В6 была также отмечена в исследовании Римланда9, где авторы заметили, что некоторые аутичные дети испытывали повышенное раздражение, повышенную чувствительность к звукам, энурез, когда им давали высокие дозы витамина В6. Все исчезло, когда в рацион питания детей была введена повышенная доза магния.
2
Вторая гипотеза заключается в том, что дефицит магния сам по себе влияет на метаболизм нейромедиаторов. Признаками дефицита магния являются, среди прочего, спутанность сознания, нервно-мышечная раздражительность, гиперрефлексия, а также мультифокальные и генерализованные судороги.
3
Третья гипотеза основана на наблюдении усиления экстрапирамидных симптомов при снижении уровня магния и кальция и благоприятном терапевтическом эффекте при приеме добавок магния.
Таким образом, вызванные окружающей средой изменения концентраций магния и гомоцистеина являются важнейшими эпигенетическими факторами. Сниженная транскрипция генома увеличивает количество гистонов и некодирующей РНК и, следовательно, снижает регенерацию гомоцистеина до метионина; поэтому длительное добавление магния в рацион питания детей с аутизмом представляется оправданным.
Выводы
1. Дети с аутизмом имеют высокий уровень гомоцистеина в сыворотке крови.
2. Роль магния в метилировании гомоцистеина неизвестна.
3. Анализ магния в волосах и гомоцистеина в крови был бы полезен при выявлении и лечении аутизма.
4. Нарушение метилирования является характерным признаком у детей с расстройствами аутистического спектра.
Список литературы
- Dunicz-Sokolowska A, Radomska K, D1ugaszek M, Graczyk A: Contents of bioelements and toxic metals in Polish population determined by hair analysis. Populational studies. Part I. Children aged 1 to 10 years. Magnes Res 2006;19:35–45.
- Dunicz-Sokolowska A, Graczyk A, Radomska K, D1ugaszek M, Wlaz´lak E, Surkont G: Contents of bioelements and toxic metals in a Polish population determined by hair analysis Part 2. Young persons aged 10–20 years. Magnes Res 2006;19:167–179.
- Jo´zefczuk J, Kasprzycka W, Czarnecki R, Padzik-Graczyk A, Kwiatkowska-Graczyk R, Kwiatek A, Magda K: Hair magnesium and blood serum homocysteine in autistic children. J Sci 2016;6:11–15.
- Pasca SP, Nemes B, Vlase L, Gagyi CE, Dronca E, Miu AC, Dronca M: High levels of homocysteine and low serum paraoxonase 1 arylesterase activity in children with autism. Life Sci 2006;78:2244–2448.
- James SJ, Cutler P, Melnyk S, Jernigan S, Janak L, Gaylor DW, Neubrander JA: Metabolic biomarkers of increased oxidative stress and impaired methylation capacity in children with autism. Am J Clin Nutr 2004;80:1611–1617.
- Hartzell S, Seneff S: Impaired Sulfate Metabolism and Epigenetics: Is there a link in Autism?. Entropy 2012;14:1953–1977.
- Geier DA, Geier MR: A clinical and laboratory evaluation of methionine cycle- transsulfuration and androgen pathway markers in children with autistic disorders. Horm Res Pediatr 2006;66:182–188.
- Marlowe M, Cossairt A, Stellern J, Errera J: Decreased magnesium in the hair of Autistic children. J Orthomol Med 1984;13:117–122.
- Rimland B, Callaway E, Dreyfus P: The effects of high doses of Vitamin B6 on Autistic children: A double blind crossover study. Am J Psychiatry 2006;135:472–475.
.
